Základy tranzistor - vzorečky a výpočty

Zpráva

spacewolf · #16 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 12:09

BOBOBO píše:Tvoje schema může sloužit ledatak právě k výkladu . Toto zapojení by mohlo sloužit ke spínacím účelům a to mu stále ještě něco chybí . Zadej si do Hledat funkce tranzistoru a máš ke studiu dost .

Co musim udelat abych se dozvedel od tebe co mu jeste chybi aby to fungovalo jako spinac?

spacewolf · #17 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 12:13

Zkouknu Dioda, tranzistor a tyristor názorně ale po predchozich zkusenostech tu asi pudu do teto knizky.

Digitální elektronika bez předchozích znalostí

#18 Příspěvek od **Hill** » 14 zář 2016, 12:14

MetalGod píše:....Jo a k tý "abecedě" na konci označení (rozsah je h21E, platí jen pro BC547):
A: 110 - 220
B: 200 - 450
C: 420 - 800

Pozor na jednu věc - nejde o rozsahy h21E, ale o rozsahy hFE, což je stejnosměrný zesilovací činitel (zde DC current gain při UCE=5 V a IC=2 mA), o kterém se tu bavíme vlastně od začátku, a jsme zvyklí mu říkat beta.
Jestli má tranzistor fungovat jako spínač, pak z h21E se při výpočtu zrovna moc vycházet nedá, zato podle β (čili hFE) v daném pracovním bodu už to jde.

spacewolf · #19 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 12:23

Zaky píše:Jak je psáno výše, jestli chceš tranzistorem zátěž jen spínat, je to OK a proud bází tranzistoru nastav o něco vyšší, než je proud kolektoru/β, aby byl tranzistor sepnut do saturace. Pokud chceš mít ale tranzistor v lineárním režimu, googli "stabilizace pracovního bodu tranzistoru", protože takhle bude proud kolektorem pochodovat s teplotou o všechno pryč.

O jakou hodnotu se jedna to "o neco vys"? Z tech doporucenych 75 mikroA pri odporu Rb 33kOhm na kolik Amper (mili, mikro)?

Uz jsem nad tim uvazoval ze bych na misto Rb dal potenciometr a nastavil tam tech 33KOhmu a postupne to snizoval a pritom meril proud kolektoru ale potreboval bych poradit jakou ma mit hodnotu aby ta soustava fungovala jako spinac.

#20 Příspěvek od **Zaky** » 14 zář 2016, 12:55

Kolektorem plánuješ proud 1mA, β tranzistoru bude min. 100, tedy potřebný proud báze je min. 10µA, pro sepnutí do saturace radši o něco větší. Teď záleží, jak rychle chceš spínat, rozepnutí tranzistrou ze saturace trvá o něco déle, než zavření ze sepnutého stavu právě v lineárním režimu. Předpokládám, že toto nebudeš asi vůbec řešit. Tedy proud bází můžeš nastavit výrazně větší, datasheet uvádí Ib až 5mA, záleží, jak moc chceš šetřit zdroj, pokud jej jím baterka. napětí zdroje - úbytek BE máš 3,3 - 0,7 = 2,6 V, při Rb 33kΩ je Ib 78µA, což je dostatečně větší, než minimálních 10µA a ještě rozumné, takže ve spínacím režimu si s tím nelam hlavu a použij těch 33kΩ, nebo prostě cokoli řekněme od 10kΩ do 100 kΩ. Jak je psáno výše, ke správnému použití ve formě spínače bys měl mít v bázi ještě odpor proti zemi, který zajistí zavření tranzisotru, pokud bude Ib vypnut, pokud je Ib generován push pull výstupem, třeba bránou MCU, nemusíš odpor k zemi až tak řešit. Pokud bys to řešit chtěl, dej Rb 10 kΩ a odpor k zemi 100kΩ. Další věc je charakter zátěže v kolektoru, pokud je odporová, není třeba nic řešit, pokud induktivní, připoj přes zátěž antiparalelně diodu.

#21 Příspěvek od **Bernard** » 14 zář 2016, 13:04

Tranzistor má nelineární závislosti mezi napětím a proudy, nejlépe se pochopí z grafických charakteristik.

Ve tvém zapojení při Ubat=5V a pro sepnutý stav Uce<0,5V bys musel použít Rk=200Ω a míň (5V/25mA), a z grafu vidíš, že Ib bude nejmíň 150 µA. A z toho vychází Rb (3,3V-0,7V)/150uA = 17 kΩ a míň.

#22 Příspěvek od **Zaky** » 14 zář 2016, 13:38

Charakteristiky pokračují dolů, i když už v grafu nejsou, právě jsem to prakticky ověřil, aby to nebyla jen akademická diskuze. Tranzistor BC546A, Rb 100kΩ, Rc 4K7, napájecí napětí 5V. Uc pro Ib=0 je 5V, Uc při Ib=43µA je 80 mV. Ube při těch 43µA je 0,65V. Takže asi tak.

spacewolf · #23 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 14:26

Zaky píše:Kolektorem plánuješ proud 1mA, β tranzistoru bude min. 100, tedy potřebný proud báze je min. 10µA, pro sepnutí do saturace radši o něco větší. Teď záleží, jak rychle chceš spínat, rozepnutí tranzistrou ze saturace trvá o něco déle, než zavření ze sepnutého stavu právě v lineárním režimu. Předpokládám, že toto nebudeš asi vůbec řešit. Tedy proud bází můžeš nastavit výrazně větší, datasheet uvádí Ib až 5mA, záleží, jak moc chceš šetřit zdroj, pokud jej jím baterka. napětí zdroje - úbytek BE máš 3,3 - 0,7 = 2,6 V, při Rb 33kΩ je Ib 78µA, což je dostatečně větší, než minimálních 10µA a ještě rozumné, takže ve spínacím režimu si s tím nelam hlavu a použij těch 33kΩ, nebo prostě cokoli řekněme od 10kΩ do 100 kΩ. Jak je psáno výše, ke správnému použití ve formě spínače bys měl mít v bázi ještě odpor proti zemi, který zajistí zavření tranzisotru, pokud bude Ib vypnut, pokud je Ib generován push pull výstupem, třeba bránou MCU, nemusíš odpor k zemi až tak řešit. Pokud bys to řešit chtěl, dej Rb 10 kΩ a odpor k zemi 100kΩ. Další věc je charakter zátěže v kolektoru, pokud je odporová, není třeba nic řešit, pokud induktivní, připoj přes zátěž antiparalelně diodu.

Pokud MCU myslis Microcontroller tak ano. Vetev s 3,3V je vystup z logiky, kterou budu programove ridit.

Rychlost spinani a rozepinani pokud to bude v radech milisekund a nebudu na to muset cekat 10 sekud tak me to nevytrhne.

Pro jistotu jeste dohledam proud spotrebicem.

#24 Příspěvek od **Zaky** » 14 zář 2016, 14:32

Rychlost v ms je OK, proud spotřebičem jsi definoval ty 1mA z těch 5mW a 5V napájecího napětí. Zmínka o 2A je s tím těžce v rozporu a BC546 takový proud nemůže spínat, max. 100mA, viz datasheet. Tomu je pak potřeba přizpůsobit Rb viz důvody výše.

spacewolf · #25 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 14:49

Zaky píše:Rychlost v ms je OK, proud spotřebičem jsi definoval ty 1mA z těch 5mW a 5V napájecího napětí. Zmínka o 2A je s tím těžce v rozporu a BC546 takový proud nemůže spínat, max. 100mA, viz datasheet. Tomu je pak potřeba přizpůsobit Rb viz důvody výše.

V tomto pripade potrebuju jen sepnout obvod s Laserovou led. Cili analogicky kdybych tam dal rele co spina pri 3,3V tak by to taky slo.

Rikam jsem v tomto zacatecnik. 2A jsem uvadel proto ze tolik se krmi Raspi a toliko je nastaveny zdroj 5V. Bude to krmit jak BCM2837 tak i ten laser.

https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio/

Ted jsem projizdel ruzne druhy laseru a koukam vsichni maji 5 mW ale ruzne proudy a napeti. Predpokladam ze to taky asi nebude linearni prubeh a pri 5V bude mit jiny proud nez pri 2,8V.

Asi nema cenu tu dal badat jaky odpor. Dam tam 33KOhmu a kdyz nebude spinat tak tam dam 10KOhmu.

#26 Příspěvek od **MetalGod** » 14 zář 2016, 15:09

5mW je vyzářenej výkon, nikoliv příkon (ten je vyšší o ztráty, především tepelný).

spacewolf · #27 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 17:39

MetalGod píše:5mW je vyzářenej výkon, nikoliv příkon (ten je vyšší o ztráty, především tepelný).

Pravda.

Typ je MXD1230
Frekvence vyzarovani 650nm
Trida laseru IIIa

Pisou tam 3V-6V ale to asi bude zaokrouhleny 2,8V-5,2V.
A proud 20mA-50mA v mojim pripade to bude tedy tech 50mA.

Odkaz z ali.

Edit: Veliciny opraveny.

#28 Příspěvek od **MetalGod** » 14 zář 2016, 19:18

O napětí se nestarej, to je u LED (a LED laserů) na druhým místě. Tebe musí především zajímat proud, kterej je v tomhle případě stanovenej na maximálně 50mA (ne mV - to je napětí; jo a píšou tam 50MA, tj. 50 megaampérů

), kterej není dobrý dlouhodobějc překračovat. A navíc si hlídej teplotu pouzdra - udržuj takovou teplotu pouzdra, abys na něm mohl dlouhodobě udržet prst; ovšem čím nižší teplota, tím líp. Čili proud do báze při 5V nastav tak, aby kolektorovej proud nepřekročil dejme tomu 45mA (Číňanům se nedá věřit, proto ta rezerva), nebo ještě líp, tak, aby to svítilo dostatečně, ale ne přehnaně.

spacewolf · #29 Příspěvek od **spacewolf** » 14 zář 2016, 19:24

MetalGod píše:O napětí se nestarej, to je u LED (a LED laserů) na druhým místě. Tebe musí především zajímat proud, kterej je v tomhle případě stanovenej na maximálně 50mA (ne mV - to je napětí; jo a píšou tam 50MA, tj. 50 megaampérů ), kterej není dobrý dlouhodobějc překračovat. A navíc si hlídej teplotu pouzdra - udržuj takovou teplotu pouzdra, abys na něm mohl dlouhodobě udržet prst; ovšem čím nižší teplota, tím líp. Čili proud do báze při 5V nastav tak, aby kolektorovej proud nepřekročil dejme tomu 45mA (Číňanům se nedá věřit, proto ta rezerva), nebo ještě líp, tak, aby to svítilo dostatečně, ale ne přehnaně.

Sorac jsem se upsal proud je v Amperech.

#30 Příspěvek od **Hill** » 14 zář 2016, 20:30

MetalGod píše:Á, sorry, podobný dotazy sem dost často choděj od študáků...
...Tady je datašít....
Jo a k tý "abecedě" na konci označení (rozsah je h21E, platí jen pro BC547):
A: 110 - 220
B: 200 - 450
C: 420 - 800

...zapomněls dodat, že i od študáků, kterým to vyučující nezvládá vysvětlit, protože tomu sám nerozumí. I s takovými jsme se tu už setkali.

Jo, a pokud jde o to zesílení, tak jsi v datašítu blbě četl: ty rozsahy udávají rozptyl stejnosměrného proudového zesilovacího činitele β (čili hFE) při UCE=5 V a IC=2 mA.
Proudový zesilovací činitel malých střídavých signálů h21E se od hFE většinou liší (a někdy o dost), navíc v zesílení stupně hrají roli i ostatní h-parametry a hodnoty okolních součástek a... a vůbec..., ale to nejspíš nebylo zadáním této úlohy.

Obecně pro spínací účely se počítá s nejnižším zaručovaným hFE, aby spínání bylo spolehlivé.
Byly doby, kdy se ve fabrice tranzistory přeměřovaly a třídily do skupin tak, aby zapojení splňovalo předepsané parametry a nebylo třeba je nastavovat u každého kusu zvlášť. Rozptyl vlastností tranzistorů se totiž nikdy žádnému výrobci nepodařilo odstranit, proto značení písmenem nebo barvou přetrvalo.